半导体设备维修分析

半导体设备维修分析

余廷义

余廷义

深圳深爱半导体股份有限公司518116

摘要：半导体设备在半导体集成电路行业应用广泛，在应用过程中半导体设备容易出现各种故障，应采用科学合理的维修措施，使半导体设备处于良好的运行状态。本文分析了半导体设备维修基本要求和基本方法，阐述了半导体设备的维修策略，以供参考。

关键词：半导体设备；维修

近年来，集成电路技术和通讯技术快速发展，半导体设备应用范围越来越广泛，大规模、高集成是半导体集成电路的发展方向，为了提升行业水准和整体效益，应积极发展高产出、高投入的规模型产业，特别是半导体设备，应加强半导体设备的维修管理，不断提高半导体设备维修水平。

一、半导体设备维修基本要求

半导体设备维修是很多企业生产运营过程中的重要工作，半导体设备的安全、稳定运行需要维修人员定期对半导体设备进行检修和维护，特别是在现代化工业发展过程中，流水线的生产操作对于半导体设备要求较高，一旦半导体设备出现故障会直接影响整个生产过程，因此应高度重视半导体设备的维修。当前，半导体设备主要采用高能粒子控、高真空、机电一体化、可编程语言和微机控制方法[1]，相关维修人员应具备扎实的理论基础和丰富的实践经验，在半导体设备出现问题时及时地进行维修解决。另外，半导体设备维修是一项专业、复杂的工作，需要定期或者不定期的仔细检查，面对半导体设备故障，应逐步地进行排查和检查，维修人员应刻苦探索、孜孜不倦、坚韧不拔、爱岗敬业。

二、半导体设备检修基本方法

半导体设备出现故障后，先做好总体分析，然后仔细检查故障问题。首先，检查半导体设备周围的冷冻机、真空压缩机、变压器等是否运行正常，如果这些设备都正常，再排查和检查半导体设备主体，检修人员贸然拆解半导体设备会损坏元器件，重复的返工会浪费大量物力、人力和财力。其次，全面了解半导体设备情况，确定半导体设备故障范围，有针对性地采用检修方法，半导体设备包括附加部分、传送部分、动力部分、控制部分等，控制部分是半导体设备中最精密的部分，应重点检查这个部分，逐一排查电路板模块，反复进行对比分析，仔细检查半导体设备故障位置。最后，仔细清理半导体设备灰尘，检查各个板件的焊接和线路连接[2]，很多半导体设备在长时间使用过程中接口和插头容易堆积大量灰尘导致漏电事故，线路板发生氧化形成虚焊，对于这些问题，检修人员应积极进行检修维护。

三、半导体设备的维修策略

1、日常保养

为了使半导体设备处于良好运行状态，应加强日常保养，仔细检查半导体设备的退化和磨损情况，结合半导体设备的实际情况，制定定期的维修计划，做好每日的例行工作，对半导体设备做好基本的更换、调整、清洗、润滑和检查，严格按照ISO900标准，日常的半导体设备维修应尽量做到定量、定质、定人、定期、定机。对于进口的半导体设备，维修人员应仔细研究专业的维护手册和翻译书，在确保半导体设备精度的基础上，积极改善和改进半导体设备，采用合适的维修技术，提高半导体设备维修质量。维修人员在日常工作中，应加强系统、全面的学习，注意分析半导体设备的常见问题，提出有效的解决方法，检查半导体设备摩擦损耗情况，对于老化或者落后的部件及时进行更换，避免半导体设备故障停工。

2、预防性维修

当半导体设备故障发生后再进行维修会浪费大量的人力、财力和物力，通过预防性维修可及时解决半导体设备的一些小故障，可有效减少维修费用和经济损失。预防性维修是指半导体设备发生故障或者发生劣化之前，预先进行保养、检查和维护检修，避免由于半导体设备劣化而出现问题，对半导体设备进行预防性检修，提前将半导体设备故障消除在萌芽中，是一种主动的计划管理，半导体设备自动化和智能化程序较高，很多半导体设备单机作业，通过预防性检修可最大程度的降低停产损失，有效改善和控制品质衰退、逾期出片、产量降低等问题。大多数半导体设备都需进行预防性维修，如消防设备、电子气体报警设备、扩散炉、自动测试设备、分子束外延设备、刻蚀机、光刻机、电子束曝光机、离子注入机等[3]，特别需要注意的是半导体设备预防性检修有可能会造成停机损失。半导体设备预防性检修时，可采用个别更新和全部更新方式，结合半导体设备维修更新成本，选择合适的更新方式，在保障维修质量的基础上，尽量降低半导体设备维修成本。

3、动态维修

动态维修是一种对半导体设备故障的在线维修方式，必须满足有效、快速、及时的要求，并且半导体设备动态维修必须具有两个条件：第一个条件是应具有辅助工具、测试仪器和专业设备备件；第二个条件是具备齐全完整的设备资料和实践经验丰富的工程师。动态维修可节省大量的半导体设备维修费用和维修时间，这种维修方式适合故障率低、停产损失小、修理时间短的半导体设备，如水电气网动力机、显微质检设备、焊接设备、加热设备、清洗甩干设备等。

4、改善维修

改善维修是半导体设备维修的一种技术革新，当半导体设备出现故障，采用改善维修方式，积极主动地讨论和分析半导体设备故障机理和原因，找出半导体设备存在的缺陷和隐患，通过更换半导体设备的零部件、改进和优化电路结构、改变材料、变更设计等方法，提高半导体设备的稳定性，尽量延长半导体设备的使用寿命，防止半导体设备性能劣化，简化维修工作。对半导体设备进行改善维修，特别是对于某些进口的半导体设备，基于半导体设备的基本技术、基本性能要求，积极进行技术革新，采用更加先进的维修方式，降低维修成本，优化半导体设备零部件，提高半导体设备运行的稳定性和安全性。

5、全面维修

全面维修是指对半导体设备进行大规模、彻底、根本的修理和翻新，有些半导体设备在长时间应用中出现严重劣化，必须进行全面维修，将半导体设备中失准和老化的零器件进行更新，对半导体设备进行精确校准、细致调整和全面清洗]。但是半导体设备全面维修的成本较高，应综合考虑到生产需求、设备性能，计算半导体设备的成本效益和经济寿命，然后采取最合适的维修保养方式，及时淘汰落后、老化的半导体设备。

6、设计维修

设计维修是指在半导体设备研制设计阶段高度重视半导体设备的可靠性和维修性，综合进行设计考虑，这是一种先天性的管理和维修方式，可有效延长半导体设备的使用寿命，提高其稳定性和安全性，半导体设备研制部门应高度重视半导体设备维修问题，为半导体设备的设计维修提供重要的反馈和参考意见。从半导体设备维修时间理论和可靠性工程出发，全面了解半导体设备的各个功能和每个部件，尽量列出可能出现的故障和问题，制定有针对性的半导体设备故障预防方法，半导体设备故障设计维修的第一阶段是结合半导体设备故障实际情况，发出自保护报警信号，给出半导体设备故障解决软件提示和故障码，在第二个阶段运用专家系统，实现人机对话和自我诊断，第三个阶段，实现半导体设备故障的自我修复，通过自动化的维修措施，提高半导体设备的稳定性。

结束语：

半导体设备维修是一项专业、复杂的系统工作，具有较强的技术性，半导体设备运行状态对于企业生产运营有着重要影响，维修人员应高度重视半导体设备维修，结合半导体设备故障实际情况，选择最合适的维修方式，及时解决半导体设备故障和问题，延长使用寿命，确保半导体设备的可靠性和稳定性。

参考文献：

[1]厉红，钱省三.半导体制造设备的维修调度研究[J].中国机械工程，2012，16：1693-1697.

[2]陈毅功.半导体设备维修工程实务[J].电子工业专用设备，2014，02：20-27.

[3]史璋.半导体设备的维护与维修体验心得[J].民营科技，2012，09：201.